ROS文件系統
ROS文件系統中的兩個最基本的概念：Package和Manifest，即包和清單文件。
（1）Package是組織ROS代碼的最基本單位，每一個Package都可以包括庫文件，可執行文件，腳本及其它的一些文件。
（2）Manifest文件是對Package的相關信息的一個描述。他提供了Package之間的依賴性，以及一個包的元信息，比如版本、維護着和許可證等信息。
catkin 編譯構建系統的功能包 ——編譯產生的可執行文件並未存放在功能包目錄下，而是存放在一個單獨的標准化目錄層次結構中。對於使用 apt-get 安裝的功能包，其所在根目錄為/opt/ros/indigo。可執行文件存儲在這個根目錄下的 lib 子目錄里。同樣，在自動生成的頭文件存儲在 include 子目錄下。當有需要時，ROS通過搜索 CMAKE_PREFIX_PATH 環境變量列出的目錄，這個環境變量由 setup.bash 自動設置。
注意：你有可能在一些文檔中看到功能包集（ stack）的概念。功能包集是緊密相關的功能包的集合。從ROS的 groovy版本開始，功能包集的概念被逐步淘汰，取而代之的是元功能包（ metapackages），元功能包像其他功能包一樣有功能包清單，但其目錄下沒有其他的功能包，而功能包集則將其包含的功能包存放在其目錄下。
節點管理器（The Master）
ROS 的一個基本目標是使機器人的很多節點node（可執行文件，幾乎相對獨立的小程序）能夠同時運行。為此，這些節點必須能夠彼此通信。ROS 中實現通信的關鍵部分就是ROS 節點管理器。要啟動節點管理器，使用如下命令：roscore 。節點管理器應該在使用 ROS 的全部時間內持續運行。一個合理的工作流程是在一個終端啟動roscore，然后打開其他終端運行其他程序。當結束時可以通過在 roscore 終端鍵入Ctrl-C 停止節點管理器。如果roscore 被終止，當前運行的其他節點將無法建立新的連接，即使 稍后重啟 roscore 也無濟於事。
roslaunch 是個啟動文件，其目的是一次性啟動多個節點。每一個啟動文件都應該和一個特定的功能包關聯起來。通常的命名方案是以.launch 作為啟動文件的后綴。這是一個自適應工具，如果啟動多節點時沒有節點管理器運行，它會自動啟動節點管理器；如果已經有一個節點 管理器在運行，則會使用已有的。rosrun 一次只能啟動 一個節點，而 roslaunch 可以同時啟動多個節點。一般launch文件會放在功能包的根目錄中。
節點（Nodes）
一旦啟動roscore后，便可以運行ROS程序了。 ROS程序的運行實例被稱為節點（node） ,例如 rosrun turtlesim turtlesim_node 這個節點是可執行文件 turtlesim_node 的實例化，負責創建 turtlesim窗口和模擬海龜的運動。可以看出rosrun 命令有兩個參數，其中第一個參數是功能包的名稱，第二個參數是該軟件包中的可執行文件的名稱。還要注意的是通過節點管理器注冊成為 ROS 節點發生在程序的內部，而不是通過 rosrun 命令。
啟動roscore后運行rosnode list 可以看到出現節點/ rosout 。rosout 節點是一個特殊的節點，通過 roscore 自動啟動。其作用有點類似於控制台程序中使用的標准輸出（即 std：：cout）。
/rosout也是話題，所有的節點發布都向話題/rosout 發布消息，該話題由同名的 /rosout 節點訂閱。這個話題的作用是用來生成各個節點的文本日志消息。在某些地方/rosout 既指節點又指話題。但 ROS 並不會這種重復的名字而混淆，因為 ROS 會根據上下文來推測我們討論的是/rosout節點,還是/rosout話題。
舉個例子來說明也許會更好,這個例子將在話題和消息里說明。
讀者還要注意的是rosrun 命令中可執行文件的名稱與節點名稱並不一定相同。節點名稱是在代碼中命名的例如ros::init (argc, argv, "odom");而可執行文件名稱是在CMakeLists.txt中命名的。但可以使用 rosrun 命令顯式設置節點的名稱，語法如下：rosrun package-name executable-name _ _name:=node-name 這種方法將使用 node-name 參數給出的名稱覆蓋節點的默認名。因為 ROS 中要求每個節點有不同的名稱，因此該方法很重要尤其是移植程序中。
話題和消息
ROS節點之間進行通信所利用的最重要的機制就是消息傳遞。在ROS中，消息有組織地存放在話題里。消息傳遞的理念是：當一個節點想要分享信息時，它就會發布(publish)消息到對應的一個或者多個話題；當一個節點想要接收信息時，它就會訂閱(subscribe)它所需要的一個或者多個話題。ROS節點管理器負責確保發布節點和訂閱節點能找到對方；而且消息是直接地從發布節點傳遞到訂閱節點，中間並不經過節點管理器轉交。
查看節點構成的計算圖：先介紹個工具rqt_graph，要查看節點之間的連接關系，恐怕將其表示為圖形是最便於查看的。在ROS 系統中查看節點之間的發布-訂閱關系的最簡單方式就是在終端輸入如下令：rqt_graph。r 代表ROS，qt 指的是用來實現這個可視化程序的Qt 圖形界面（GUI）工具包。
在該圖中，橢圓形表示節點，有向邊表示其兩端節點間的發布-訂閱關系。該計算圖告訴們，/teleop_turtle節點向話題/turtle1/cmd_vel發布消，而/turtlesim 節點訂閱了這些消息(“cmd_vel”是“command velocity”的縮寫)。但是其中省略了調試節點，包括 rosout 節點，這是因為在默認情況下，rqt_graph 隱藏了其認為只在調試過程中使用的節點。你可以通過取消“Hide debug”選項來禁止這個特性，下圖是完整的：
請注意 rqt_graph 本身就是一個節點。所有的節點發布都向話題/rosout 發布消息，該話題由同名的 /rosout 節點訂閱。正如之前講過的，這個話題的作用是用來生成各個節點的文本日志消息，此處的名稱/rosout 既指節點又指話題。但 ROS 並不會因這種重復的名字而混淆，因為 ROS 會根據上下文來推測我們討論是/rosout 節點還是/rosout 話題。
與ROS服務不同，ROS 節點通常設計成了只管發布它們有用的信息，而不需要擔心是否有其他節點來訂閱
這些消息。這樣有助於減少各個節點之間的耦合度。
